[发明专利]成形性优异的铝合金板

说明书

技术领域

本发明涉及拉伸应变痕(stretcher strain mark)的发生少，成形性优异的Al-Mg系铝合金板。本发明所说的所谓铝合金板是热轧板和冷轧板，指的是经退火等调质的铝合金板。另外，以下也将铝称为Al。

背景技术

近年来，从考虑地球环境等的观点出发，汽车等车辆的轻量化的社会要求日益提高。为了应对这一要求，作为汽车面板，特别是引擎罩、车门、车顶等大型车身面板(内板、外板)的材料，除了钢板等钢铁材料以外，铝材料的应用也得到研究。

Al-Mg系的JIS5052合金和JIS5182合金等的5000系铝合金板(以下，也称为Al-Mg系合金板)由于延性和强度优异，因此一直以来被作为挤压成形的这些大型车身面板用的原材使用。

但是，如专利文献1等所公开的，如果对于Al-Mg系合金进行拉伸试验，则有在应力-应变曲线上的屈服点附近发生屈服延伸的情况，另外还有在超过屈服点的比较高的应变量(例如拉伸延伸率2％以上)下，应力-应变曲线上产生锯齿状或阶梯状的锯齿状突起(serration)(振动)的情况。这些应力-应变曲线上的现象在实际的挤压成形时会招致所谓的拉伸应变痕(以下记作SS痕)的发生，这对于作为成形品的所述大型车身面板，特别是外观很重要的外板来说成为很大的问题。

所述SS痕如公众所知，可分为在应变量比较低的部位发生的如火焰状的不规则的带状模样的所谓不规则痕，和在应变量比较高的部位相对于拉伸方向约成50°这样发生的平行的带状模样的平行带(parallel band)。可知前者的不规则痕由屈服点延伸引起，另外后述的平行带由应力-应变曲线上的锯齿状突起引起。

一直以来，提出有各种消除Al-Mg系合金中的SS痕的方法。例如，通常Al-Mg系合金板的结晶粒度越微细，SS痕被观察得越显著。因此，作为用于消除SS痕的方法之一，历来已知有将晶粒调整得粗大并达到一种程度。该方法被认为对于降低SS痕之中，特别是由所述屈服延伸引起的不规则痕有效。

但是，在这样的晶粒的调整方法中，如果晶粒变得过于粗大，则会产生因挤压成形造成表面发生桔皮等的其他问题。防止这种表面的桔皮与防止SS痕的发生同时进行实际上非常困难。另外，该晶粒的调整方法致命的是，其对于防止SS痕中由应力-应变曲线上的锯齿状突起引起的所述平行带的发生不怎么有效。

另外，作为用于消除SS痕的现有的方法，已知有在对于所述大型车身面板挤压成形前，预先通过表皮光轧加工或矫平加工等若干加工(预加工)对于Al-Mg系合金板的O材(软质材)或T4处理材等的调质材施加应变(预应变)。该方法被认为对于SS痕中，特别是由所述屈服延伸引起的不规则痕的降低有效。如果通过所述预加工预先形成很多的变形带，则在Al-Mg系合金板的挤压成形时，这些大量的变形带会作为屈服的起点发挥作用。因此，屈服时不会发生剧烈且不均匀的变形。即，不会发生因这些剧烈且不均匀的变形造成的屈服延伸，不规则痕也得到抑制。

一般来说在Al-Mg系合金中，Mg形成科特雷耳(Cottrell)气氛而固定位错，因此，为了在挤压成形时不使屈服产生，需要多余的应力。相对于此，在挤压成形时，如果一旦在某处屈服开始，则即使不伴有应力的增加，雪崩似的变形也会从该处传播，其结果是，使Al-Mg系合金板内急剧产生不均一的变形。如此因为不伴有应力的增加而变形急剧进行，所以应力-应变曲线上出现屈服延伸，另外因为该剧烈的变形不均匀，所以在挤压成形时会发生火焰状的不规则痕。

但是，通过施加这样的预加工来抑制屈服延伸的发生，以防止SS痕、特别是不规则痕的发生的方法，对于防止由应力-应变线上的锯齿状突起引起的所述平行带的发生也存在局限。即，预加工的加工度变得过高时，如果对于进行了该预加工的Al-Mg系合金板进行拉伸试验，则在应力-应变曲线上容易产生应变间距长的阶梯状的锯齿状突起。这样的锯齿状突起在实际的挤压成形时，也容易带来幅度宽的明显的平行带，所述预加工的加工度自我制约。